Une (moitié de) bouteille de soda dégage t-elle plus de gaz compressé ou non-compressé?

[invite7eb629c7]

Bonjour à tous!

Suite à un petit débat avec mon coloc, j'en suis arrivé à venir vous poser cette question :

Lorsque l'on ouvre une bouteille de Coca-cola, consommé de moitié :

"Il soutient que si l'on compresse la bouteille, cela préviendra le dégagement de CO2, car l'espace disponible dans la bouteille est réduit. Il pense que vu que le volume est restreint, le CO2 dégagera moins vite, ou en moins grosse quantité. Du fait de la pression maximum (bouteille compressée) plus rapidement atteinte, cela ralentira le dégagement de CO2, alors que si la bouteille a sa forme normale, l'espace disponible est plus grand et donc le CO2 se dégagera plus rapidement."

Je soutiens que si l'on garde la bouteille dans sa forme initiale, sur le temps, le dégagement sera moins important. Elle atteindra une pression max. plus rapidement, (d'où un équilibre?) limitant le dégagement de gaz. Dans le cas de la bouteille compressée, cette dernière étant déformable, elle reprendra petit à petit sa forme originale de part la pression exercée par le gaz qui s'échappe.

Voilà, on va rester simple dans la description de notre cas!

Je vous remercie d'avance pour vos réponses.
-----

[invite2313209787891133]

Bonjour

Ton coloc a raison :
Au départ le coca contient environ 0.8% massique de CO2 (à 6b), et cette concentration va tendre vers 0.2% (à 1b).

Chaque fois que tu ouvre la bouteille la pression chute à 1b, et le CO2 dégaze du liquide jusqu'à parvenir à un nouvel équilibre. Si le volume vide est grand il faudra plus de CO2 pour arriver à la même pression d'équilibre.

[Tropique]

Lorsque l'on ouvre une bouteille de Coca-cola, consommé de moitié :

"Il soutient que si l'on compresse la bouteille, cela préviendra le dégagement de CO2, car l'espace disponible dans la bouteille est réduit. Il pense que vu que le volume est restreint, le CO2 dégagera moins vite, ou en moins grosse quantité. Du fait de la pression maximum (bouteille compressée) plus rapidement atteinte, cela ralentira le dégagement de CO2, alors que si la bouteille a sa forme normale, l'espace disponible est plus grand et donc le CO2 se dégagera plus rapidement."

Si la bouteille est déformée ou écrasée (je préfère à "compressée), le dégazage se fera à pression nulle (par rapport à l'ambiance) durant toute la phase de "gonflage" (en négligeant les forces nécessaires à la déformation).
Ce sera comme si la bouteille restait sans bouchon durant cette période.
Ensuite, la pression commencera à augmenter (dans la bouteille, comparé à l'extérieur) et finira par s'équilibrer en fonction de la quantité de CO2 restée dissoute.

Je soutiens que si l'on garde la bouteille dans sa forme initiale, sur le temps, le dégagement sera moins important. Elle atteindra une pression max. plus rapidement, (d'où un équilibre?) limitant le dégagement de gaz.

Dans ce cas, par rapport au précédent, il y a en plus de l'air qui va intervenir.
Si les gaz étaient homogènes, il n'y aurait pas de différence entre pression partielle et totale, et le dégagement de CO2 serait bien réduit, puisque limité à la phase de mise en pression.
Ici, les choses sont un peu compliquées à cause du mélange des gaz, mais il n'est pas possible que la pression partielle de l'air soit sans effet; ce sera moindre que pour du CO2 pur, mais cela va quand même influer sur l'équilibre final. Je connais pas les valeurs numériques, mais sur le principe en tous cas, tu dois avoir raison

[invite7eb629c7]

Je porte de l'importance à la force de déformation de la bouteille qui devrait chercher à reprendre sa forme initiale (pas forcément à 100%), exerçant ainsi une force sur le milieu intérieur de la bouteille.
Bubulle, cette force ne peut-elle pas influencer l'effet de dégazage?

De plus, on n'écrase pas TOTALEMENT la bouteille jusqu'à n'obtenir plus que du liquide à l'intérieur mais juste un minimum possible, en la pressant au niveau de la "taille". Le dégazage ne devrait-elle pas aller dans le sens de récupération de la bouteille de sa forme initiale?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Tropique]

Je porte de l'importance à la force de déformation de la bouteille qui devrait chercher à reprendre sa forme initiale (pas forcément à 100%), exerçant ainsi une force sur le milieu intérieur de la bouteille.
Bubulle, cette force ne peut-elle pas influencer l'effet de dégazage?

Oui, évidemment que ça va influencer le dégazage, mais si tu raisonnes ainsi, il n'est plus possible de sortir une réponse simple et non ambigue.
On peut envisager les deux extrêmes, bouteille infiniment souple et bouteille infiniment rigide, plus toutes les situations intermédiaires.
Dans cette hypothèse, tout et son contraire est possible, il faut donc choisir dans quelle optique on réfléchit.

De plus, on n'écrase pas TOTALEMENT la bouteille jusqu'à n'obtenir plus que du liquide à l'intérieur mais juste un minimum possible, en la pressant au niveau de la "taille". Le dégazage ne devrait-elle pas aller dans le sens de récupération de la bouteille de sa forme initiale?

Oui bien sur, mais à partir du moment où tu introduis des qualifications, des demi-teintes, tu ne peux plus tirer de conclusions simples et générales: tu dois entrer dans le quantitatif: quel est le pourcentage de volume résiduel, etc

[invite7eb629c7]

Ok, je comprends.
Dans ce cas, on choisit les bouteilles de soda en général. Il a toujours raison?

[invite2313209787891133]

Je porte de l'importance à la force de déformation de la bouteille qui devrait chercher à reprendre sa forme initiale (pas forcément à 100%), exerçant ainsi une force sur le milieu intérieur de la bouteille.
Bubulle, cette force ne peut-elle pas influencer l'effet de dégazage?

De plus, on n'écrase pas TOTALEMENT la bouteille jusqu'à n'obtenir plus que du liquide à l'intérieur mais juste un minimum possible, en la pressant au niveau de la "taille". Le dégazage ne devrait-elle pas aller dans le sens de récupération de la bouteille de sa forme initiale?

Prenons quelques valeurs:
Au départ la pression est de 6b, le coca contient 0.8% de CO2.
Si tu bois moitié d'une bouteille de 1l il reste (environ) 500g de coca, et dans ce reste 4 g de CO2.

Si tu écrases la bouteille il faudra dégazer au moins 0.5l (environ 1g) de CO2 avant que la pression ne puisse augmenter. Si au contraire la bouteille est déjà pleine d'air la pression va augmenter immédiatement, et l'équilibre sera atteint en dégazant moins de cO2 du liquide.
La présence d'air ne joue qu'un rôle marginal dans l'équilibre (les solubilité étant très différentes).

La "résistance" de la bouteille ne joue aucun rôle non plus, il faut une pression très faible pour la regonfler.

[Tropique]

Ok, je comprends.
Dans ce cas, on choisit les bouteilles de soda en général. Il a toujours raison?

Mais non, il me semble que c'est toi qui a raison. (ce n'est pas très clair).

En résumé, une bouteille préalablement écrasée va dégazer plus que si elle est simplement fermée après avoir prélevé le liquide

[invite2313209787891133]

Je viens de me rendre compte que j'avais inversé la version de ton coloc et la tienne, mon explication ne devait pas être très claire...Donc bien sur c'est toi qui a raison.

Je t'ai calculé un petit graphique avec la solubilité du CO2 (exprimé en pourcentage massique) en fonction de la pression, pour du CO2 pur (100%) et un mélange CO2+air (50 et 25% de CO2).
Ces valeurs sont valables pour une température de 20°C

[invite7eb629c7]

Ooook c'est beaucoup plus clair à présent! En fait, il me semblait bien comprendre l'explication mais le fait que vous disiez que mon coloc ait raison m'embrouillait encore plus l'esprit... :/
Du coup, je l'ai déjà prise ma baffe. (Oui, on a fait un slapbet :'( )